(57)【要約】【課題】  合成床版製橋梁構造の合理化を図る場合に、ハンチ構造を採用する場合にはハンチプレートや底鋼板の加工と現場での取付作業が煩雑となり、コストを十分に削減できないため、ハンチ構造を省略して、成形加工や取付作業の簡便化を図り、建設コストを削減できる合成床版製橋梁構造を提供する。【解決手段】  合成床版からなる床版12の橋軸直角方向の中央部を細幅箱桁からなる主桁13により支持させる。主桁13の下端部から斜め上方にブラケット14を張り出させ、その先端部を床版12の橋軸直角方向の端部に接合させる。これにより、床版12がその中央部と端部とで支持されて片持ちとならないから、床版の死荷重と輪荷重による曲げモーメントを低減させることで床版厚を一定にすることが可能となり、ハンチ部を省略することができる。【選択図】        図１
2007198055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底鋼板を備えて、鋼とコンクリートとからなる合成床版を用いた合成床版製橋梁構造において、
前記合成床版の橋軸直角方向の中央部に配して合成床版を支持する主桁と、
前記主桁から張り出させて、合成床版の端部にそれぞれ連結させたブラケットとからなることを特徴とする合成床版製橋梁構造。
【請求項２】
前記主桁を細幅箱桁とし、前記ブラケットをこの細幅箱桁の下端部から張り出させたことを特徴とする請求項１に記載の合成床版製橋梁構造。
【請求項３】
底鋼板を備えて、鋼とコンクリートとからなる合成床版を用いた合成床版製橋梁構造において、
前記合成床版の橋軸直角方向の両端部に配して合成床版を支持する主桁と、
前記主桁に連繋させて配し、前記合成床版の橋軸直角方向の中央部を支持する縦桁とかなることを特徴とする合成床版製橋梁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋼とコンクリートとの合成床版を用いて鋼製橋梁構造の合理化を図るための合成床版製橋梁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁を構成する構造物のうちの床版は、輪荷重を支持して、床組または主構造に荷重を伝達するものであり、この種の床版に、床版施工用の型枠が不要で、省力化や工期の短縮化を図ることができるものとして、底鋼板とコンクリートとを一体化した合成床版がある。他方、材料の軽減や工期の短縮等、鋼橋による合理化を図る橋梁構造として、例えば、従来の４本の主桁からなる４主桁橋を、主桁を２本とした２主桁橋としたり、箱桁橋を開断面箱桁橋や細幅箱桁橋としたりしている。
【０００３】
図７は橋梁１を示しており、床版２を４本の主桁３で支持している４主桁橋の構造としてある。この構造の橋梁を図８に示すように、２本の主桁４で床版２を支持させ、２本の主桁４に横桁５を掛け渡した構造とする。これにより、部材数を減じて軽減化を図り、工期を短縮する等により合理化を図ることができるものである。
【０００４】
ところで、合理化を図る橋梁構造とするために、主桁の本数を減じると、床版の支持部に加えられる負曲げモーメントが大きくなるため、この負曲げモーメントに抵抗できる構造とする必要がある。この構造として、例えば床版の厚さを増やして断面積を大きくすることが考えられる。しかし、床版の断面形状が支持部における断面形状で決定されることになり、死荷重が増加して桁断面が大きくなって鋼材量が増加してしまい、材料の軽減化を阻害して、合理化を十分に果たせない構造の橋梁となってしまう。
【０００５】
通常は、床版と主桁との結合部にハンチ構造を採用し、支持部の負曲げモーメントに抵抗する床版厚を設ける構造としている。例えば、特許文献１には、２主桁構造の主桁のフランジ上にずれ止め用のスタッドを溶接し、底鋼板にはこのスタッドを嵌入する孔を設けてコンクリートを打ち込む構造が開示されており、主桁の前記フランジがハンチプレートに連続している構造が開示されている。また、特許文献２や特許文献３には、２主桁構造の主桁と床版との結合部にハンチ構造が採用されている橋梁構造が開示されている。
【０００６】
図３及び図４は合成床版のハンチ構造を示している。主桁４の上端部にはフランジ板６が溶着され、このフランジ板６にスタッドジベル6aが植設されている。フランジ板６の橋軸直角方向の端部と床版７の底鋼板7aとにハンチプレート８が掛け渡されている。このハンチプレート８の端部とフランジ板６、底鋼板7aとの接合にはスタッドボルト９が用いられている。底鋼板7aの一部であって前記フランジ板６が対向した部分には、図４に示すように、開口部7bが形成されており、前記スタッドジベル6aの先端部がこの開口部7bから底鋼板7aの上方にまで突出させてある。また、ハンチプレート８の適宜位置と、ハンチプレート８と底鋼板7aとの接合部近傍とには、型鋼からなるジベル材10が溶接されている。そして、コンクリートを打ち込むと、前記開口部7bからハンチプレート８に達して、前記スタッドジベル6aやジベル材10とにより、底鋼板７及びハンチプレート８とコンクリートとの接合状態が確保されるようにしてある。
【０００７】
図５及び図６には、橋梁における負曲げモーメントの分布曲線Ｌを示しており、図５はハンチ構造を採用した場合を、図６はハンチ構造を採用しない場合を、それぞれ示している。いずれの構造でも、支持部に生じる負曲げモーメントが最大となって、支持部よりも張り出した端部では負曲げモーメントは小さくなる。ハンチ部が設けられている場合には、このハンチ構造による断面積も負曲げモーメントに抵抗する機能を担って構造設計に寄与させることができる。図６に示すハンチ構造を採用しない場合には、ハンチ構造を採用する場合と等しく負曲げモーメントに抵抗させるためには、支持部における断面積を大きく、すなわち床版の厚さを大きくする必要がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１３１０８号
【特許文献２】特開２００２−８１０１８号
【特許文献３】特許第３６１１５１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したハンチ構造とすることによりハンチ部が有効断面として負曲げモーメントに抵抗でき、床版２の厚さを大きくすることがなく、部材の軽減化を図ることができる。しかしながら、合成床版に前記ハンチプレート８を組み合わせた構造とする場合には、底鋼板７とハンチプレート８との接合を確実なものとするため、ハンチプレート８の端部を前記フランジ板６及び底鋼板７と合致する状態となるよう曲げ成形する必要がある。また、このハンチプレート８の据え付け作業は現場にて行う必要がある。このため、ハンチ構造を採用することによりハンチプレート８の製作による工数の増加や現場作業の工程が増加し工期が増加することになって、橋梁の建設コストを上昇させるおそれがある。
【００１０】
他方、ハンチ構造を単に省略する構造とする場合には、主桁４による支持部における断面積を大きくして曲げモーメントに抵抗する必要があることは前述の通りであるが、このとき、床版２の主桁４よりも外側に突出した部分では、負曲げモーメントが小さいから、当該部分の床版２の厚さを小さくすることができる。この場合、床版２の上面の位置は路面を構成するため高さ位置を変更できず、主桁４から外側に位置している部分の底鋼板７を上方に偏倚させることになり、当該部分の底鋼板７を曲げ加工する必要が生じる。したがって、ハンチ構造を省略したとしても、底鋼板７の加工工程が増加し、現場における作業工程も増加して、橋梁の建設コストを減じることとならないおそれがある。
【００１１】
そこで、この発明は、ハンチ構造を設けることなく、しかも床版の断面積を大きくして軽減化を阻害することのない合成床版製橋梁構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る合成床版製橋梁構造は、底鋼板を備えて、鋼とコンクリートとからなる合成床版を用いた合成床版製橋梁構造において、前記合成床版の橋軸直角方向の中央部に配して合成床版を支持する主桁と、前記主桁から張り出させて、合成床版の端部にそれぞれ連結させたブラケットとからなることを特徴としている。
【００１３】
合成床版は、その橋軸直角方向の中央部が主桁により支持され、端部は前記ブラケットにより支持される。合成床版の端部が主桁から側方に張り出した片持ち状態とならずに支持された状態となり、支持部において発生する負曲げモーメントを小さくすることことができる。前記ブラケットとしては、鋼管や形鋼、コンクリート充填鋼管、鉄筋コンクリート、プレストレストコンクリートなどを用いることができる。
【００１４】
また、請求項２の発明に係る合成床版製橋梁構造は、前記主桁を細幅箱桁とし、前記ブラケットをこの細幅箱桁の下端部から張り出させたことを特徴としている。
【００１５】
主桁の構造は種々のものとすることができるが、最も合理的な構造である細幅箱桁としたものである。
【００１６】
また、請求項３の発明に係る合成床版製橋梁構造は、底鋼板を備えて、鋼とコンクリートとからなる合成床版を用いた合成床版製橋梁構造において、前記合成床版の橋軸直角方向の両端部に配して合成床版を支持する主桁と、前記主桁に連繋させて配し、前記合成床版の橋軸直角方向の中央部を支持する縦桁とかなることを特徴としている。
【００１７】
合成床版の橋軸直角方向の両端部近傍を主桁で支持して、合成床版の端部が主桁から側方に張り出した片持ち状態とならずに支持された状態となり、支持部において負曲げモーメントを発生させないことができる。また合成床版の中央部を縦桁で支持させることにより、床版支間中央の正曲げモーメントを小さくすることで、床版厚の増大を防ぐことができる。この縦桁を主桁に連繋させるには、例えば、前記主桁に横桁を掛け渡し、この横桁に支持させる構造を採用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る合成床版製橋梁構造によれば、合成床版の端部が片持ち構造とならないから、主桁との接合部に生じる負曲げモーメントを軽減することができ、ハンチ構造を備えなくても、断面積を大きくすることのない合成床版を用いることができる。ハンチ部を省略することにより、ハンチプレートや底鋼板の成形加工を必要とせず、前記ブラケットを成形して現場にて取付作業を行ったとしても、橋梁建設の部材の加工性や組立性を向上させて、建設コストを低減することができる。
【００１９】
また、請求項２の発明に係る合成床版製橋梁構造によれば、ブラケットの取付を容易にすることができ、取付作業性を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項３の発明に係る合成床版製橋梁構造によれば、ハンチ構造の省略により、ハンチプレートや底鋼板の成形加工を必要とせず、加工性や組立性を向上させて、橋梁の建設コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図示した好ましい実施形態に基づいて、この発明に係る合成床版製橋梁構造を具体的に説明する。
【００２２】
図１には第１の実施形態を示してあり、この構造を備えた合成床版製橋梁11を橋軸直角方向の面で切断した図である。床版12は、底鋼板12aの上面にコンクリートが打ち込まれた鋼とコンクリートとの合成床版とされている。この床版12の橋軸直角方向の中央部がフランジ板13aを介して細幅箱桁による主桁13により支持されている。この主桁13の下端部には、橋軸直角方向に斜め上方に張り出させて、ブラケット14の基端部が取り付けられている。このブラケット14の先端部は、床版12の橋軸直角方向の両端部にそれぞれ接合させてある。したがって、床版12は主桁13とブラケット14とにより、橋軸直角方向の中央部と両端部とがそれぞれ支持されている。
【００２３】
前記ブラケット14としては、加工性や取付作業性の良好な構造や材質等を選択すればよく、例えば鋼管や形鋼、コンクリート充填鋼管、鉄筋コンクリート、プレストレストコンクリートなど、適宜なものを用いる。また、ブラケット14の取付構造としては、溶接によるものやスタッドボルトを使用するもの等、作業性等に応じた構造とする。
【００２４】
この第１実施形態の合成床版製橋梁構造では、中央部を主桁13によって支持させた場合でも、床版12の端部側が片持ち構造とならないから、支持部に発生する負曲げモーメントが小さくなり、床版厚の増大を防ぐことができる。しかも、床版12の断面積が一様となるから、底鋼板12aを曲げ加工する必要がない。また、ハンチプレートの取付作業を省略することができる。
【００２５】
図２には、この発明に係る構造を備えた合成床版製橋梁21の第２の実施形態を示してあり、橋軸直角方向で切断した断面図である。この第２実施形態の床版22は、鋼とコンクリートとからなる合成床版が用いられている。この床版22の橋軸直角方向の両端部はフランジ板23aを介して、Ｉ桁による主桁23により支持されている。この主桁23に横桁24が掛け渡されており、この横桁24に支持させたＩ桁による縦桁25により床版22の橋軸直角方向の中央部が支持されている。
【００２６】
この第２実施形態に係る合成床版製橋梁構造では、両端部が主桁23により支持されて床版22が片持ちされることがなく、中央部においては縦桁25により支持されるから、床版22の支持部に生じる負曲げモーメントを抑制させることができる。したがって、床版22の断面積を大きくすることなく、一様のものとすることができる。したがって、ハンチ構造を採用するものと比べて、成形加工や現場における組立作業性が良好となり、部材の軽減化を図ることができると共に、建設コストを低減化した構造の橋梁とすることができる。
【００２７】
以上に説明した実施形態では、主桁13として細幅箱桁を、主桁23としてＩ桁を用いている構造として説明したが、橋梁が建設される地形や通行量等の条件に応じた桁構造とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明に係る合成床版製橋梁構造では、ハンチ構造を備えさせずとも床版の断面積を大きくすることがなく、曲げモーメントに抵抗することができる。このため、ハンチプレートや底鋼板の成形加工を要せず、現場における取付作業性が向上し、コストや工期を短縮して経済的に有利な橋梁を建設することに寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る構造を備えた合成床版製橋梁を説明する図で、橋軸直角方向で切断した断面図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係る構造を備えた合成床版製橋梁を説明する図で、橋軸直角方向で切断した断面図である。
【図３】主桁による床版の支持部に設けられるハンチ部を説明する図で、橋軸直角方向で切断し、一部を省略して示す断面図である。
【図４】図３におけるハンチ部の平面図である。
【図５】床版に生じる負曲げモーメントの分布を示すもので、ハンチ構造を採用する場合には、ハンチ部の断面積が負曲げモーメントの抵抗部として機能することを示している。
【図６】床版に生じる負曲げモーメントの分布を示すもので、ハンチ構造を採用しない場合には、床版の支持部における断面積、すなわち床版の厚さを大きくする必要があることを示している。
【図７】４主桁橋を示す橋軸直角方向で切断した断面図である。
【図８】図７に示す４主桁橋の構造の合理化を図った２主桁橋を示す軸直角方向で切断した断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
11  合成床版製橋梁
12  床版
12a  底鋼板
13  主桁
13a  フランジ板
14  ブラケット
21  合成床版製橋梁構造
22  床版
23  主桁
23a  フランジ板
24  横桁
25  縦桁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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